JP2629026B2

JP2629026B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2629026B2
Application number: JP18994788A
Authority: JP
Inventors: 不二夫大島; 孝男越道
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JPH0238752A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動変速機の制御装置に関するものである。

（従来技術）最近のトルクコンバータ、特に車両用トルクコンバー
タにおいては、ロックアップクラッチを備えたものが多
くなっており、そのロックアップクラッチは、一般に油
圧作動式とされ、運転領域に応じて締結状態（トルクコ
ンバータの入、出力部材を直結する状態）と締結解除状
態とに切換えられるようになっている。

一方、例えば特開昭57−33253号公報に示されるよう
に、トルク変動の吸収および燃費改善等のため、スリッ
プ領域と呼ばれる特定運転領域では、上記ロックアップ
クラッチをスリップ状態（半クラッチ状態）として、ト
ルクコンバータの入力軸と出力軸との回転数差を設定値
とするようにロックアップクラッチの締結力をフィード
バック制御するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）ロックアップクラッチを上述のようにスリップ制御す
るものにおいて、減速時にこのスリップ制御がうまく行
われず、ロックアップクラッチが事実上締結解除されて
しまう、という問題を生じ易いことが判明した。

この点を詳述すると、油圧発生源で発生された油圧が
所定のライン圧として調圧される一方、ロックアップク
ラッチの解放用の油圧（解放圧）がこのライン圧をさら
に調圧することにより得られる。換言すれば、ロックア
ップクラッチは、トルクコンバータのポンプとタービン
との間に構成されるタービン室の油圧すなわちライン圧
を受けて常時は締結方向に付勢されており、上記解放圧
を大きくするにしたがってロックアップクラッチの締結
力が小さくされる。一方、減速時にあっては、車体の慣
性によってトルクコンバータのタービン側からポンプ側
へと回転伝達される逆方向伝達となる。このとき、ター
ビン室に負圧が生じることにより、ロックアップクラッ
チを締結方向へ押圧するための油圧の吸い出し現象が生
じ、ロックアップクラッチの締結力が事実上小さくな
る。このような現象は、急減速時ほど顕著になる。

そして、減速時にロックアップクラッチが締結解除さ
れてしまうということは、減速時にエンジンブレーキを
効果的に得る、という観点から不利になる。

したがって、本発明の目的は、スリップ領域にあると
きに減速が生じた場合に、ロックアップクラッチの締結
が解除あるいは締結作用が弱まってしまうような事態を
防止し得るようにした自動変速機の制御装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達成するため、本発明にあっては、スリ
ップ領域にあるときに減速が検出されたときは、ライン
圧を高めてロックアップクラッチを締結する方向の力を
増大させるようにしてある。これにより、上記増大され
た力が、減速時にコンバータ室に生じる負圧を原因とす
る締結用油圧の吸出し作用を補償して、ロックアップク
ラッチの締結力が減少してしまうような事態が回避され
る。

具体的には、本発明にあっては次のような構成として
ある。すなわち、エンジンの出力が油圧作動式とされたロックアップク
ラッチ付きのトルクコンバータを介して多段変速機構に
伝達され、ライン圧が大きくなるほど上記ロックアップ
クラッチの締結力が増大するようにされた自動変速機に
おいて、前記ライン圧を調整するためのライン圧調整手段と、前記ロックアップクラッチのを解放方向に押圧する解
放圧を調整する解放圧調整手段と、前記解放圧調整手段を制御することにより、あらかじ
め設定された所定のスリップ領域で前記ロックアップク
ラッチが半クラッチ状態となるように制御するスリップ
制御手段と、減速を検出する減速検出手段と、前記スリップ領域において前記減速検出手段により減
速が検出されたとき、前記ライン圧調整手段を制御して
ライン圧を大きくするライン圧制御手段と、を備えた構成としてある。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

全体構成第１図において、１はエンジン、２は自動変速機であ
り、エンジン１の出力が動変速機２を介して、図示を略
す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯車式多
段変速機構４とから構成されている。このトルクコンバ
ータ３は、後述するロックアップクラッチを備え、ロッ
クアッ４プ用のソレノイド５を制御することにより、ロ
ックアップクラッチがON（締結）、OFF（締結解除）と
共に、所定の滑り対象とされた半クラッチ状態とされ
る。また、変速機構４は、実施例では前進４段とされ、
既知のように複数個の変速用ソレノイド６に対する励
磁、消磁の組合せを変更することにより、所望の変速段
とされる。勿論、上記各ソレノイド５、６はロックアッ
プ用あるいは変速用の油圧式アクチュエータの作動態様
を切換えるものである。

第１図中10はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チ11〜16からの信号が入力される。上記センサ11は、ス
ロットル開度を検出するものである。センサ12は車速を
検出するものである。センサ13はエンジン回転数すなわ
ち後述するトルクコンバータ３の入力部材としてのポン
プの回転数を検出するものである。センサ14は、自動変
速機２の現在のギア位置すなわち変速段を検出するもの
である。センサ15はタービン回転数すなわちトルクコン
バータ３の出力部材の回転数を検出するものである。セ
ンサ16は、ロックアップクラッチ用の作動油の温度を検
出するものである。また、制御ユニット10からは、前記
各ソレノイド５、６に出力される。

なお、制御ユニット10は、基本的にCPU、ROM、RAM、C
LOCK（ソフトタイマ）を備える他、A/DあるいはD/A変換
器さらには入出力インターフェイスを有するが、これ等
はマイクロコンピュータを利用する場合の既知の構成な
ので、その説明は省略する。なお、以下の説明で用いる
変速特性（マップ）等は、制御ユニット10のROMに記憶
されているものである。

トクルコンバータおよびその油圧回路次に、第２図によりロックアップクラッチ付きのトル
クコンバータの構造とその制御用油圧回路について説明
する。トクルコンバータ３は、エンジン出力軸32に結合
されたケース33内の一側部に固設されて、エンジン出力
軸32と一体回転するポンプ34（入力部材）と、該ポンプ
34と対向するようにケース33内の他側部に回転自在に備
えられて、ポンプ34の回転により作動油を介して回転駆
動されるタービン35（出力部材）と、ポンプ34とタービ
ン35との間に介設されて、ポンプ回転数に対するタービ
ン回転数の速度比が所定値以下の時にトルク増大作用を
行うステータ36と、タービン35とケース33との間に介設
されたロックアップクラッチ37とを有する。そして、タ
ービン35の回転がタービンシャフトにより出力されて変
速歯車機構４に入力されるようになっており、また上記
ロックアップクラッチ37がこのタービンシャフト38に連
結されてケース33に対して締結された時に、該ケース33
を介して上記エンジン出力軸32とタービンシャフト38と
を直結するようになっている。

このトルクコンバータ３には、エンジン１により駆動
されて油圧発生源となるオイルポンプ50から吐出された
油が、ソレノイド21にて制御される調圧弁51を介してメ
インライン39に導かれ、ロックアップバルブ40及びコン
バータインライン41を介して作動油として導入されるよ
うになっており、この作動油の圧力すなわちライン圧に
よって上記ロックアップクラッチ37が常時締結方向に付
勢される。より具体的には、ライン圧は、ポンプ34とタ
ービン35との間に構成されるタービン室TCに導かれ、こ
のタービン室TCを介してロックアップクラッチ37（クラ
ッチ板の後室42B）に導かれる。したがって、この後室4
2Bの圧力すなわちライン圧が大きくなるほど、ロックア
ップクラッチ37の締結力が増大される。

一方、クラッチ37とケース33との間の空間すなわち前
室42Aには、上記ロックアップバルブ40から導かれたロ
ックアップ解放ライン43が接続され、該ライン43から上
記空間42内に油圧（解放圧）が導入された時にロックア
ップクラッチ37が解放されるようになっている。

このトクルコンバータ３には保圧弁44を介してオイル
クーラ45に作動油を送り出すコンバータアウトライン46
が接続されている。

上記ロックアップバルブ40は、スプール40aとこれを
図面上、右方へ付勢するスプリング40bとを有すると共
に、上記ロックアップ解放ライン43が接続されたポート
40cの両側に、メインライン39が接続された調圧ポート4
0dとドレンポート40eとが設けられている。また、該バ
ルブ40の図面上、右側の端部には上記スプール40aにパ
イロット圧を作用させる制御ライン47が接続されている
と共に、この制御ライ47から分岐されたドレンライン48
にはスリップ量調整手段としてのソレノイド（デューテ
ィソレノイドバルブ）５が設置されている。このソレノ
イド５は、入力信号（デューティ率）に応じて、ドレン
ライン48を全開から全閉までの間で連続可変的に変化さ
せる。そして、このパイロット圧が上記ロックアップバ
ルブ40のスプール40aにスプリング40bの付勢力と対向す
る方向に印加されると共に、該スプール40aにはスプリ
ング40bの付勢力と同方向にロックアップ解放ライン43
内の解放圧が作用するようになっており、これらの油圧
ないし付勢力の力関係によってスプール40aが移動し
て、上記ロックアップ解放ライン43がメインライン39
（調圧ポート40d）又はドレンポート40eに連通される。
なお、デューティ率が最大値の時に制御ライン47からの
ドレン量が最大となって、パイロット圧ないし解放圧が
最小となることによりロックアップクラッチ37が完全に
締結され、またデューティ率が最小値の時に上記ドレン
量が最小となって、パイロット圧ないし解放圧が最大と
なることによりロックアップクラッチ37が完全に解放さ
れるようになっている。そして、最大値と最小値の中間
のデューティ率としたときにはロックアップクラッチ37
が半クラッチ状態とされる。

制御ユニット10の制御内容（概要）前記制御ユニット10には、第３図に示す変速特性およ
びロックアップ特性が予じめ記憶されている。この第３
図において、領域IIがクラッチ37が完全に締結されるロ
ックアップON領域であり、領域IIIがロックアップクラ
ッチ37が完全に切断されるロックアップOFF領域であ
る。そして、領域IIよりも低車速側に設定された領域Ｉ
が、ロックアップクラッチをスリップさせてトルクコン
バータ３の入力側と出力側の回転数を目標値とするよう
にロックアップクラッチ締結力をフィードバック制御す
るスリップ領域である。そして、これ等領域Ｉ、II、II
Iは、第３図では加速時に最適なものとして設定してあ
り、減速時における各領域は別途設定されていて、変速
時以外はこのような領域設定に従ってロックアップクラ
ッチ７の制御が行なわれるようになっている。なお、変
速制御そのものは、従来と同様にして行われる。

上記変速時以外のスリップ領域Ｉにおけるフィードバ
ック制御においては、先ず、ポンプ34の回転数とタービ
ン35の回転数との回転数差により実際のスリップ量が求
められる。そして、この実際のスリップ量の目標スリッ
プ量に対する偏差に応じて、例えばPI−ＤあるいはPI−
PD制御によりフィードバック量が求められる。そして、
このフィードバック量を第４図に示すマップに照らし
て、修正制御量としての修正デューティ率ΔＤが求めら
れる。このΔＤ決定のための基礎となる油温は、実施例
では、デューティ率の変化に対するロックアップクラッ
チ37用の作動油圧の変化が線形となるように安定する80
℃のときとしてある。そして、フィードバック用の修正
デューティ率ΔＤが、前回、ソレノイド５に出力されて
いたデューティ率Ｄに加算されて、Ｄ＋ΔＤのデューテ
ィ率のものが、今回、ソレノイド５に出力されることに
なる。

前記スリップ領域Ｉのときに減速が検出されたとき
は、ソレノイド21を制御して、メインライン39の圧力す
なわちライン圧が大きくなるように制御される。これに
より、減速時に、ロックアップクラッチ37が締結解除あ
るいは締結力が弱まってしまうような事態が防止され
る。すなわち、減速時、タービン37のポンプ34に対する
回転方向が逆になるため、コンバータ室TCに負圧を生じ
て、後室42Bの作動油を当該コンバータ室TCに吸い出す
ような作用を行い、このような吸い出し現象は、減速初
期時に特に顕著になる。しかしながら、ライン圧を上昇
させることによって、上記負圧の発生を抑制して、後室
42Bに所望の圧力が印加されるのを確保する。なお、減
速時に上昇されるライン圧の大きさとしては、第５図PT
として示すように、最大のコンバータ圧PTが得られるPL
とされる。

上述した減速時のライン圧上昇は、実施例では、減速
検出から所定時間のみ限定して行うようにしてある。す
なわち、ライン圧というものは、例えば第５図に示すよ
うに最適制御されており、むやみにライン圧を上昇させ
ることが好ましくないからである。なお、変速中は、変
速ショック緩和のため、ライン圧上昇が行わないように
してある。

前述した制御内容を図式的に示したものが第６図であ
り、ライン圧を上昇させる所定時間をＴで示してある。

制御ユニット10の制御内容（フローチャート）次に上述した制御を行う場合の具体例について、第７
図に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、
以下の説明でＳはステップを示す。

先ず、S1において、システムのイニシャライズが行わ
れた後、S2において各センサからの信号が読込まれる。

S3では、トルクコンバータ３の実スリップ量N_S（＝|N
e−Nt|）を算出し、次いでS4において、この実スリップ
量N_Sの目標スリップ量N_Oに対する偏差ΔＮ（＝Ne−N_O）
を算出する。

S5では、車速とスロットル開度とで示される運転状態
が各変速段毎に予め設定されたトルクコンバータ３のス
リップ領域Ｉに属するか否かを判定する。

上記S5の判別でNOのときは、S6、S7に従って上記偏差
ΔＮを前回値ΔＮ′に置換した後、今度は運転状態がロ
ックアップ領域IIに属するか否かが判別される。そし
て、領域IIに属する時は、S8で上記デューティソレノイ
ドバルブ５のデューティ率Ｄを最大値Dmaxに、また該領
域IIに属さない時、即ち運転状態がコンバータ領域III
に属するときは、S9でテューティ率Ｄを最小値Dminに夫
々設定する。

一方、前記S5の判別がNOのとき、すなわち運転状態が
スリップ領域Ｉにある時は、S10で制御パラメータＡ、
Ｂ（定数又は変数）を決定すると共に、S11で次式
（ｉ）に従ってフィードバック量Ｕを算出する。

Ｕ＝Ａ×ΔＮ＋Ｂ×ΔＮ′ ・・・（ｉ）ここで、ΔＮ′は前回の制御時にステップS₃で求めた
実スリップ量N_Sの目標スリップ量.Noに対する偏差であ
る。

そして、更にS12で、このフィードバック量Ｕに対応
するデューティ率Ｄの補正量ΔＤを第４図のマップに基
づいて設定し、この補正量ΔＤで前回のデューティ率
Ｄ′を補正することにより、今回のデューティ率Ｄ（＝
Ｄ′＋ΔＤ）を算出する。その後、S13で今回の制御で
求めた偏差ΔＮを前回値ΔＮ′に置換する。

前記S8、S9あるいはS13の後は、S17において、現在減
速中であるか否かが判別される。なお、この減速の判別
は、例えばスロットル開度が零でかつエンジン回転数が
所定値以上のときに減速であると判定される。このS17
の判別でNOのときはS15において、ライン圧の大きさが
第５図に示すマップ（基本用）にしたがって設定され
る。そして、S16において、上記S15で設定されたライン
圧の他、S8、S9、S12で設定されたデューティ率Ｄが出
力される。

S17の判別でYESのとき、すなわち減速のときは、S18
において、変速中であるか否かが判別される。このS18
の判別でYESのときは、S15以降の処理がなされる。ま
た、S18の判別でNOときは、減速検出から所定時間Ｔ
（第６図参照）が経過したか否かが判別される。このS1
9の判別でYESのときは、前記S15へ移行する。

前記S19の判別でNOのときは、減速に伴なうライン圧
上昇を行うときである。このときは、S20において、ラ
イン圧が所定分増大するように、ライン圧調整用のソレ
ノイド21に対する出力信号が設定される。この後は、S1
6において、ライン圧上昇の実行が行われる。なお、上
昇されたライン圧は、例えばS15で決定される基本ライ
ン圧に対して所定割合分増大させるような補正でもよ
く、前述したようにライン圧をPL（第５図参照）のよう
にある一定の値とするようにしてもよい。勿論、減速度
が大きいほどライン圧の増大補正量を大きくすることも
可能である。

なお、減速中は所定時間Ｔ内に限らず、常にライン圧
を上昇させるようにしてもよい（第6.図破線参照）。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、ロック
アップクラッチのスリップ領域において減速が生じた場
合にあっても、ロックアップクラッチの締結が解除ある
いは締結力が弱まってしまうような事態を防止して、減
速時のエンジンブレーキ確保や、ロックアップクラッチ
のスリップ制御を維持する上で好ましいものとなる。

また、特許請求の範囲第２項に記載したような構成と
することにより、減速時にスリップ領域とされる可能性
の高くなるようなスリップ領域設定となっているので、
前記効果を得る機会が多いものとなる。

特許請求の範囲第３項に記載したような構成とするこ
とにより、ライン圧を大きくする期間を必要最小限にと
どめる上で好ましいものとなる。

特許請求の範囲第４項に記載したような構成とするこ
とにより、ロックアップクラッチの締結が解除あるいは
締結作用が弱まってしまう事態を確実に防止する上で好
ましいものとなる。

特許請求の範囲第５項に記載したような構成とするこ
とにより、減速度に応じたライン圧調整によって、ライ
ン圧を不必要に大きくすることなく、ロックアップクラ
ッチの締結が解除あるいは締結作用が弱まってしまう事
態を防止する上で好ましいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図はトルクコンバータとその油圧回路の一例を示す
図。第３図は変速特性とロックアップ特性とを示す特性図。第４図はフィードバック量に対応した修正デューティ率
の設定例を示す図。第５図は基本のライン圧を示す図。第６図は本発明の制御例を示すタイムチャート。第７図は本発明の制御例を示すフローチャート。第８図は本発明の全体構成をブロック図的に示す図。 3:トルクコンバータ 5:ソレノイド（解放圧調整用） 10:制御ユニット 21:ソレノイド（ライン圧調整用） 37:ロックアップクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−204042（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−98062（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−155949（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−127566（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−242173（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−200861（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの出力が油圧作動式とされたロッ
クアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して多段
変速機構に伝達され、ライン圧が大きくなるほど上記ロ
ックアップクラッチの締結力が増大するようにされた自
動変速機において、前記ライン圧を調整するためのライン圧調整手段と、前記ロックアップクラッチを解放方向に押圧する解放圧
を調整する解放圧調整手段と、前記解放圧調整手段を制御することにより、あらかじめ
設定された所定のスリップ領域で前記ロックアップクラ
ッチが半クラッチ状態となるように制御するスリップ制
御手段と、減速を検出する減速検出手段と、前記スリップ領域において前記減速検出手段による減速
が検出されたとき、前記ライン圧調整手段を制御してラ
イン圧を大きくするライン圧制御手段と、を備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記スリップ領域が、エンジン負荷が小さい領域でかつ
ロックアップクラッチが締結される領域よりも低車速側
に設定され、前記減速検出手段が、エンジン負荷が零でかつエンジン
エンジン回転数が所定回転数以上のときに減速を検出す
るように設定されている、ことを特徴とする自動変速機
の制御装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記ライン制御手段によりライン圧が大きくされるの
が、前記減速検出手段により減速が検出されてから所定
時間内の間のみとされている、ことを特徴とする自動変
速機の制御装置。
【請求項４】特許請求の範囲第１項において、前記ライン圧制御手段により、ライン圧が最大コンバー
タ圧が得られる大きさとされる、ことを特徴とする自動
変速機の制御装置。
【請求項５】特許請求の範囲第１項において、前記ライン圧制御手段により、減速度が大きいほどライ
ン圧が大きくされる、ことを特徴とする自動変速機の制
御装置。